水環境監測中氨氮分析的幾種不同方法探討

趙 銘

（江蘇省南通環境監測中心，江蘇 南通 226000）

水環境存在污染問題，因此在環保視角下需要對水環境做好污染防范與治理，使水環境恢復到正常水平。而水環境監測是重要的基礎性工作。通過水環境監測可以了解水體的污染情況，分析其中各種污染物的具體含量，從而判斷水體的污染程度，為防范及治理提供參考。而氨氮是水環境中的一類常見污染物，在水環境監測中需要對其加強監測及分析。

1 水環境中氨氮的主要來源及影響

根據相關學術研究資料可以發現水環境中的氨氮主要來源于生活污水中的含氮有機物以及含氮有機物經過氨化菌分解生成氨，其次是來源于工業廢水和化學肥料[1]，如印染行業、汽車制造行業、制革行業、化工行業等生產過程產生的工業廢水。由于生產、生活污水廣泛存在，尤其是對于很多沒有專業污水處理設施的農村地區而言，地表水環境中的氨氮污染情形相對較為明顯。比如人畜糞便等有機物，在進入天然水之后，基于有氧條件會分解為氨氮，自然水體中的氨氮含量升高，則可以說明附近存在污染源的情況。水體中的氨氮，主要是以銨根離子（NH4+）和非離子氨（NH3）的形式存在，這兩種形式的氨氮成分會隨著溫度和pH值的變化而發生相應的變化。從實際情況來說，水體中如果存在較高的氨氮成分，那么會對水生生物造成一定的毒害影響，主要是非離子氨導致的。因為氨存在硝化過程，水體中如果存在濃度較高的氨氮成分，那么可能產生亞硝酸鹽，并形成積累，甚至可能對人體造成健康危害。因此，要做好對水環境中的氨氮監測工作，并了解水體環境中的氨氮成分含量與變化情況，可以為水體環境是否遭受污染提供判斷依據。

2 水環境監測中氨氮分析的重要意義

所謂的水環境監測，指的就是以水環境作為對象，通過物理、化學或是生物等專業技術手段，對水體中的污染物及組成成分進行定性、定量與系統性分析，以研究水環境的質量變化規律[2]。從水體管理或是環保工作的角度來說，水環境監測是其中不可缺少的基礎性工作。通過水環境監測，可以提供所需的基礎性數據，并且為水環境的治理提供可靠依據。水環境監測是一項綜合性工作，涉及到多項不同的監測指標，比如水位、水量、pH值、氨氮、重金屬、總磷、總氮、硫化物、六價鉻、大腸菌群等等，氨氮是水環境監測的內容之一。通過對氨氮來源和影響的分析，可以發現氨氮分析對水環境監測具有重要意義。首先，通過氨氮分析，可以了解水體中氨氮成分的具體含量，為水環境監測提供氨氮成分方面的基礎數據，這樣可以確保水環境監測工作的完整性與科學性。其次，氨氮分析可以為水環境的污染情況提供依據。氨氮污染是水環境污染的一種情況，通過氨氮分析，便可以對氨氮污染的具體情況予以有效分析，為水體環境判斷提供參考[3]。最后，氨氮分析也可以為水環境保護和污染治理提供重要依據。

3 水環境監測中氨氮分析的方法

經過多年的發展，已經研究出多種不同的氨氮分析方法，既有物理分析法，也有化學分析法。下面闡述幾種不同的氨氮分析方法，希望能夠給有關人士提供參考。

3.1 氨氣敏電極法

氨氣敏電極，從本質來說是一種復合電極，在氨氣敏電極當中，指示電極的材料使用了pH玻璃電極。而數據比電極，則使用了銀-氯化銀電極。通過這種電極進行水環境的氨氮分析，其基本的原理就是將電極安裝在氯化銨溶液容器當中（濃度為0.1 mg/L），在容器底部安設只有氨氣可以穿越的氣敏膜。對于水體樣本，通過對pH值的調控，將銨鹽通過化學作用轉化為氨，讓氨氣進入氯化鈉溶液中。最終溶液的pH值會產生相應的變化，根據氨氣進入情況的不同，產生不同的變化。如玻璃電極發生電位變化。在不同的酸堿度、溶液濃度等條件下，通過對電位值的測量，便可以對水體樣本中的氨氮含量進行計算，通過對多個水體樣本氨氮含量的測定，就可以分析出具體水域氨氮含量的結果。氨氣敏電極法分析水體氨氮含量的方法比較簡單，使用范圍較為廣泛，水體樣本自身的渾濁度、色度等對分析結果的影響很小。不僅如此，水體樣本也不需要事先蒸餾處理，這使分析過程更加簡單。不過，如果水體中含有大量有機物，某些離子濃度過高，會對檢測分析結果產生干擾，導致較大誤差。

3.2 納氏試劑法

納氏試劑法，也稱為納氏試劑比色法，是一種針對地表水、飲用水、廢水進行銨根離子（NH4+）進行測量的方案。其基本原理就是銨根離子或是游離狀態的氨，會與納氏試劑產生反應，并形成黃棕色絡合物，生成物的色度與氨氮含量存在正比關系，即色度越高，即氨氮含量越多；色度越低，氨氮含量也就越低。可以通過分光光度法和目視比色予以確定。如果采取目視比色，那么能夠檢測出的最低濃度為0.2 mg/L，如果采用分光光度法，那么可以檢測出的最低濃度為0.05 mg/ L。兩者的上限均為2 mg/L。

需要注意的是，運用納氏試劑法檢測分析的結果，容易受到水體樣本的影響。如果在水體樣本中存在懸浮物、有機物、鈣鎂金屬離子、硫化物等物質，那么會在一定程度上影響檢測分析結果的準確性。不過在實踐中，被檢測的水體，有些時候不可避免會包含多種物質，因此為了提高氨氮分析的準確性，就要對水體樣本進行預處理，減少其中存在的可能影響分析結果的無關物質，提高檢測分析準確度。比如，如果水體中存在較多的金屬離子，那么在用納氏試劑進行檢測分析之前，可以先將水體樣本中加入一定量的酒石酸鉀鈉，遮蔽水體中的金屬離子，消除干擾[4]。

3.3 靛酚藍光度法

該方法的技術原理，就是水體存在的銨態氮在強堿性的環境下與次氯酸鈉、苯酚發生反應，并生成具有較強穩定性的靛酚藍。如果水體本身的氨氮濃度處在0.01～0.5 mg/L的范圍時，其吸光度和銨態氮的含量會呈現出正比關系。根據實踐來看，顯色劑如果含有0.8 mol/L的EDTA（乙二胺四乙酸）時，能夠遮蓋水體中本身含有的金屬離子帶來的影響，使檢測分析結果不容易受到金屬離子的影響，從而確保氨氮分析結果的準確性。靛酚藍光度法，其檢測結果比較精確，尤其是靈敏度高，對于低濃度氨氮可以形成有效的檢測分析，最低檢測濃度要優于納氏試劑法。

4 結論

水環境中氨氮的存在，會造成水體污染，并且可能產生一些不良后果。這就需要借助氨氮分析法，對水體中的氨氮含量予以有效分析。在實踐中，有多種不同方法可供選擇，需要相關人士根據監測需求，合理選擇氨氮分析的方法。